JP2005352438A - 電子写真感光体ドラム、プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は感光体ドラムの回転精度を向上させることである。
【解決手段】画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジに用いられる電子写真感光体ドラム１であって、シリンダー６３の長手方向一端に設けられた突起６１ｂであって、装置本体に設けられた穴７１ａと嵌合して、装置本体から駆動力の伝達を受けるための断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた突起６１ｂと、突起６１ｂの中央部に設けられた穴６１ａであって、突起６１ｂが穴７１ａの方向へ引き込み力を受けた際に、穴７１ａの中央部に設けられた球状部７０ａの先端と当接する底部６１ａ１と、球状部７０ａと当接する側面部６１ａ２と、を有する穴６１ａと、を有し、突起６１ｂが穴７１ａと嵌合して感光体ドラム１を回転するための駆動力を装置本体から受ける際に、球状部７０ａの先端と底部６１ａ１とを当接し、及び、球状部７０ａと側面部６１ａ２とを当接することを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、電子写真感光体ドラム（以下「感光体ドラム」と称す）及びこれを用いたプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置に関するものである。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体（例えば、紙、ＯＨＰシート等）に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

また、プロセスカートリッジとは、前記プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも前記プロセス手段としての現像手段と感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。

従来、電子写真画像形成装置において、前記プロセスカートリッジ方式が採用されている。

このカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに、ユーザー自身で行うことができる。よって、操作性を一層向上させることができる。そこで、このカートリッジ方式は電子写真画像形成装置において広く用いられている。

近年、カラー画像の形成を行うことができるカラー電子写真画像形成装置の需要が増加している。

カラー電子写真画像形成装置は、４色の画像形成を独立で行う。そのため、各感光体ドラムで作像される作像点の目標（理想）位置からの位置ズレによって、画像に各色間の色ずれとなって現れる。

その対策として、装置本体側には、モータからの駆動力の伝達を受ける駆動ギアが設けてある。この駆動ギアの中央部には、感光体ドラムに駆動力を伝達するためのねじれた穴部が設けてある。感光体ドラムの長手方向一端には、前記装置本体側のねじれた穴部と係合して駆動力を伝達するためのねじれた突起部が設けてある。これにより、装置本体に設けたモータからの駆動力が、前記係合した本体側のねじれ穴部と感光体ドラム側のねじれ突起部を通して感光体ドラムへ伝達される。そして、感光体ドラムを精度良く回転する（特開２００３−５４７５号公報）。

前述した構成によれば、感光体ドラムの回転精度の向上を実現している。

特開２００３−５４７５号公報

本発明は上記従来技術を更に発展させたものである。

本発明の目的は、感光体ドラムの回転精度を向上させた感光体ドラム、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、感光体ドラムの回転変動の抑制を実現した感光体ドラム、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、球面部と底部とを当接させることによって、前記電子写真画像形成装置本体に対する、電子写真感光体ドラムの長手方向の位置決めを精度良く行うことができる、及び、前記球面部と側面部とを当接させることによって、前記装置本体に対する、前記長手方向と交差する方向の位置決めを精度良く行うことを実現した感光体ドラム、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、画像品質の向上を実現した感光体ドラム、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、装置本体ギアの軸線が感光体ドラムの軸線に対して傾くことが発生したとしても、感光体ドラムの回転変動を抑制することができる感光体ドラム、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、感光体ドラムの回転変動を最小に抑え、その結果として各色間の色ずれを最小限に抑え、より高画質の画像を実現した感光体ドラム、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、モータと、前記モータの駆動力を伝達するための装置本体ギアと、前記装置本体ギアの中央部に設けられた、装置本体ギアと一体に回転する断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた穴と、を有して、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに用いられる電子写真感光体ドラムであって、（ａ）周面に感光層を有するシリンダーと、（ｂ）前記シリンダーの長手方向の一端に設けられた突起であって、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に前記装置本体に設けられた前記穴と嵌合して、前記装置本体から駆動力の伝達を受けるための断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた突起と、前記突起の中央部に設けられた凹部であって、前記穴と前記突起とが嵌合した状態で前記装置本体ギアが回転することによって、前記突起が前記穴の方向へ引き込み力を受けた際に、前記穴の中央部に設けられた球面部の先端と当接する底部と、前記球面部と当接する側面部と、を有する凹部と、を有し、前記装置本体に装着された際であって、前記突起が前記穴と嵌合して前記前記電子写真感光体ドラムを回転するための駆動力を前記装置本体から受ける際に、前記球面部の先端と前記底部とを当接し、及び、前記球面部と前記側面部とを当接することを特徴とする。

本発明によれば、感光体ドラムの回転精度を向上させることができる。

また、本発明によれば、感光体ドラムの回転変動を抑制することができる。

また、本発明によれば、、球面部と底部とを当接させることによって、前記装置本体に対する、前記感光体ドラムの長手方向の位置決めを精度良く行うことができる、及び、前記球面部と側面部とを当接させることによって、前記装置本体に対する、前記長手方向と交差する方向の位置決めを精度良く行うことを実現した。

また、本発明によれば、画像品質の向上を実現することができる。

また、本発明によれば、装置本体ギアの軸線が感光体ドラムの軸線に対して傾くことが発生したとしても、感光体ドラムの回転変動を抑制することができる。

以下、図面を参照して、本発明の電子写真感光体ドラム及びこれを用いるプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置の好適な実施の形態を例示的に説明する。

なお、以下の実施形態では画像形成装置として、４個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラー電子写真画像形成装置を例示している。しかしながら、前記画像形成装置に装着するカートリッジの個数はこれに限定されるものではない。必要に応じて適宜設定されるものである。例えば、モノクロの画像を形成する画像形成装置の場合には、前記画像形成装置に装着されるカートリッジの個数は１個である。また、以下説明する実施形態によれば、画像形成装置の一態様としてプリンタを例示している。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置にも適用することができる。また、静電転写ベルトを用いた画像形成装置に限定されることはない。例えば、中間転写体を使用し、前記中間転写体に各色の現像剤像を順次重ねて転写する。そして、前記中間転写体に担持された現像剤像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置であっても良い。

また、以下の実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。よって、本発明の範囲を以下に例示するもののみに限定する趣旨のものではない。

［フルカラー画像形成装置の全体構成］
まず、図１を参照して、フルカラー電子写真画像形成装置の全体構成について、説明する。図１は前記画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタの全体構成を示す縦断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、イエロー色（Ｙ）、マゼンタ色（Ｍ）、シアン色（Ｃ）、ブラック色（Ｋ）各色ごとに一定速度で回転する電子写真感光体ドラム（以下「感光体ドラム」と称す）を有する４個のプロセスカートリッジ７と、前記カートリッジ７に記録媒体を搬送し、装置本体外へ排出する搬送手段とを有する。

前記カートリッジ７は、回転駆動（図１の反時計回り方向）する感光体ドラム１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）の周囲に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電ローラ２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）、感光体ドラム１に形成された静電潜像に現像剤を付着させて、前記潜像を現像する、現像手段としての現像ローラ４０を有する現像ユニット４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）、転写後の感光体ドラム１表面に残った残留現像剤を除去する、クリーニング手段としてのクリーニングブレード６０を有するクリーナユニット５０（５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ）が配置されている。尚、装置本体には、感光体ドラム１に静電潜像を形成するためのスキャナユニット３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）が配置されている。

画像形成に際しては、帯電手段としての帯電ローラ２によって表面が均一に帯電された感光体ドラム１に、スキャナユニット３により画像信号に応じたレーザー光を照射する。これによって、感光体ドラム１に静電潜像を形成する。前記潜像を現像ユニット４が有する現像手段（現像ローラ４０）により現像剤を用いて現像する。

また、前記カートリッジ７に記録媒体を搬送する搬送手段は、次の構成を有する。装置本体１００Ａの下部に設けられたカセット１７に記録媒体Ｓが収納されている。この記録媒体Ｓを給送ローラ１８によって１枚ずつ分離給送する。そして、レジストローラ１９によって画像形成と同期を取って、記録媒体Ｓを静電転写ベルト１１に搬送する。これによって、記録媒体Ｓを各カートリッジ７へと順次搬送する。前記転写ベルト１１は支持ローラ１３，１４ａ，１４ｂ，１５に張架されており回転する。また、前記転写ベルト１１は、記録媒体Ｓを静電吸着して、前記各感光体ドラム１と対向する位置に搬送する。

本実施形態によれば、搬送手段として、給送ローラ１８、レジストローラ１９、静電転写ベルト１１、及び、後述する排出ローラ対２３を有する。

前記転写ベルト１１の内側には、それぞれ４個の感光体ドラム１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）に対向した位置に、前記転写ベルト１１に当接するように転写ローラ１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ）が並設されている。そして、前記転写ローラ１２へのバイアス印加によって感光体ドラム１に形成された各色現像剤像が転写ベルト１１によって搬送される記録媒体Ｓに順次重畳転写される。これによって、記録媒体Ｓにカラー現像剤像が形成される。

上記のようにしてカラー現像剤像が形成された記録媒体Ｓは、次工程である定着部２０に搬送される。そして、定着部２０において、熱及び圧力が印加されて前記現像剤像が記録媒体Ｓに定着される。前記記録媒体Ｓは、定着後に、排出ローラ対２３によって装置上面の排出部２４へ排出される。

［プロセスカートリッジの構成］
次に図２及び図３を参照して、カートリッジ７の全体構成について説明する。本実施形態のカートリッジ７は、イエロー色の現像剤を有するカートリッジ７Ｙ、マゼンタ色の現像剤を有するカートリッジ７Ｍ、シアン色の現像剤を有するカートリッジ７Ｃ、ブラック色の現像剤を有するカートリッジ７Ｋが同一構成である。そして、各カートリッジ７は、感光体ドラム１の周囲にプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段を有している。

感光体ドラム１は、シリンダーとして例えばアルミシリンダー６３の外周面に感光層を設けたものである。感光体ドラム１は、前記シリンダー６３の両端部を軸によって回転自在に支持されている。そして、一方の端部に駆動モータからの駆動力が伝達される。これによって、前記感光体ドラム１は回転駆動（反時計回り方向）する。

帯電手段は感光体ドラム１の表面を一様に帯電するものである。本実施形態では帯電手段としてローラ形状の導電性の帯電ローラ２を用いている。帯電ローラ２はバネ等の弾性手段により付勢され、感光体ドラム１の表面に当接される。帯電ローラ２は帯電バイアス電圧の印加により、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する。

現像手段は感光体ドラム１に形成された前記静電潜像を現像剤を用いて現像するものである。現像を行う構成について説明する。現像剤を収納した現像剤収納容器（現像剤収納部）４１内の現像剤を送り機構４２によって現像剤供給ローラ４３へ送り込む。前記供給ローラ４３は、時計回り方向（図２）に回転する。そして、前記供給ローラ４３は、現像ローラ４０への現像剤の供給、及び、現像を行った後の現像ローラ４０から現像剤をはぎ取る。前記現像ローラ４０へ供給された現像剤は、現像ローラ４０の外周に圧接された現像ブレード４４によって現像ローラ４０の外周に塗布される。かつ、前記現像剤に電荷を付与される。そして、前記現像ローラ４０に装置本体１００Ａから現像バイアスを印加する。これによって、前記現像ローラ４０は、現像剤を用いて、前記潜像を現像する。尚、前記現像ローラ４０は、前記感光体ドラム１の長手方向に沿って配置されている。また、前記現像ローラ４０は、図２の時計回り方向に回転する。

ここで、前記現像剤収納容器４１、前記供給ローラ４３、前記現像ローラ４０、及び、前記現像ブレード４４は、現像ユニット４に設けられている。

クリーニング手段は、現像剤像を感光体ドラム１に転写した後の感光体ドラム１に残留した現像剤を除去するものである。クリーニング手段としてのクリーニングブレード６０は、クリーナユニット５０に設けられている。すなわち、クリーナユニット５０には、感光体ドラム１の表面に残留する現像剤を除去するためのクリーニングブレード６０、前記ブレード６０によって感光体ドラム１表面から除去された現像剤を収納する除去現像剤収納室（除去現像剤収納部）５５、及び、前記ブレード６０によって除去した現像剤をクリーニング枠体５１から漏れ出るのを防止する可撓性シート８０が設けられている。前記シート８０は、その先端が感光体ドラム１に軽く接触している。

尚、前記ユニット５０には、前記クリーニング手段の他に、感光体ドラム１及び帯電ローラ２が設けられている。そして、図２及び図３に示すように、前記クリーナユニット５０と現像ユニット４とを回動可能に結合させている。これによって、カートリッジ７が構成されている。

詳述すると、前記クリーナユニット５０には、感光体ドラム１が軸受３０，３１を介してクリーニング枠体５１に回動自在に取り付けられている。前述した通り、前記感光体ドラム１には、帯電ローラ２、クリーニングブレード６０、シート８０が当接している。また、現像剤収納室５５が配設されている。

現像ユニット４は、現像枠体４５ａ，４５ｂを超音波溶着により結合して構成した現像容器枠体４６を有する。この容器枠体４６に、前記現像ローラ４０、現像剤収納容器４１、現像剤供給ローラ４３、及び、現像ブレード４４が設けられている。

前記容器枠体４６の両端に設けた結合穴４７，４８と前記クリーニング枠体５１の両端に設けた支持穴５２，５３とを合わせる。そして、前記各穴に、前記枠体５１の両端からピン（不図示）を差し込む。これによって、前記現像ユニット４が前記クリーナユニット５０に対して回動可能に結合されている。

また、前記現像ローラ４０がスペーサーコロ（不図示）を介して、前記感光体ドラム１を押圧するように、弾性部材であるバネ（不図示）の弾性力によって、現像ユニット４がクリーナユニット５０の方向へ常に付勢されている。尚、前記バネ（不図示）は、ユニット５０の長手方向両側に取り付けられている。

［画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱構成］
次に、図３及び図４を参照して、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに対してカートリッジ７を取り外し可能に装着するための装着手段の構成について説明する。

図４に示すように、画像形成装置本体１００には、前扉１０１が開閉可能に設けられている。また、前扉１０１の内側には前記転写ベルト１１が取り付けられている。従って、前扉１０１と前記転写ベルト１１は一体に、前記装置本体１００Ａに対して開閉可能に設けられている。前記前扉１０１、及び、前記転写ベルト１１が開いた状態で、カートリッジ７は装置本体１００Ａに対して着脱可能である。

なお、図３に示すように、カートリッジ７の長手方向両側には、カートリッジ７を装置本体１００Ａに着脱する際のガイドとなるガイド部３０ａ，３１ａが設けられている。また、前記カートリッジ７の長手方向両端には、把手部３０ｂ，３１ｂが設けられている。

一方、前記装置本体１００Ａには、前記ガイド部３０ａ，３１ａを案内するガイドレール（不図示）が設けられている。

前記ガイド部３０ａ，３１ａを前記ガイドレールに沿わせて、カートリッジ７を装置本体１００Ａ内へ挿入する。これによって、装置本体１００Ａに対してカートリッジ７を装着することができる。また前記ガイド部３０ａ，３１ａを前記ガイドレールに沿わせてカートリッジ７を引き出す。これによって、装置本体１００Ａからカートリッジ７を取り外すことができる。このとき、操作者が前記把手部３０ｂ，３１ｂを把持することで、カートリッジ７の装着及び取り外しを容易に行うことができる。

［画像形成装置本体に対する感光体ドラムの位置決め構成］
次に図５〜図８を用いて、画像形成装置本体１００Ａに対する感光体ドラム１の位置決め構成について説明する。

画像形成装置本体１００Ａには、前記感光体ドラム１に駆動力を伝達するための駆動力伝達機構が設けられている。

図５、図６及び図９に示すように、装置本体１００Ａに設けられた前記伝達機構は、モータ（不図示）と、前記モータからの駆動力を伝達するための装置本体ギアとしての駆動ギア７１と、前記駆動ギア７１の中央部に設けられた軸部７１ｄと、前記軸部７１ｄの先端に設けられた、断面（軸線方向と直交する）が複数個の角部を有する非円形のねじれた穴７１ａと、を有する。この駆動ギア７１の中央部、即ち、前記軸部７１ｄの中央部には駆動軸７０が設けられている。この駆動軸７０は、前記駆動ギア７１、及び、前記軸部７１ｄを貫通している。そして、前記駆動軸７０の先端には、球状形状の球状部７０ａが設けられている。尚、前記球状部７０ａは、前記穴７１ａの中央部に配置されている。そして、前記球状部７０ａは、前記穴７１ａの縁（先端面）から軸線方向外方へ突出して設けられている。

次に、カートリッジ７に設けられているの駆動力受け機構について説明する。

図６に示すように、前記感光体ドラム１は、周面に感光層を有するシリンダ６３の長手方向一端にフランジ部材６１、他端にフランジ部材６２が結合されている。このフランジ部材６１の先端に設けられた軸部６１ａを軸受部材３１（図３参照）が回転可能に支持している。また、軸受部材３０がフランジ部材６２の先端に設けられた軸部６２ａを回転可能に支持している。また、図５に示すように、前記軸部６１ａの先端には、画像形成装置本体１００から駆動力を受けるためのドラム駆動力受け部としての、断面が複数の角部を有する非円形のねじれた突起６１ｂが設けられている。前記突起６１ｂは、カートリッジ７が装置本体１００に装着された際に、前記穴７１ａと嵌合する。そして、前記突起６１ｂが前記穴７１ａと嵌合して前記感光体ドラム１を回転するための駆動力を前記装置本体１００Ａから受ける。より詳細には、前記穴７１ａと前記突起６１ｂとが嵌合した状態で、前記駆動ギア７１が回転する。これによって、前記突起が６１ｂが前記穴７１ａの方向へ引き込み力を受けた状態で、前記駆動ギア７１の回転力を前記穴７１ａと前記突起６１ｂとを介して前記感光体ドラム１に伝達する。

そして、図７に示すように、前記突起６１ｂは、その中央部に凹部としての溝６５を有している。この溝６５は、前記穴７１ａから突出して設けられた球状部７０ａの球面形状の球面部７０ａ２と当接する底部（底面部分）６５ａと、前記球面部７０ａ２と当接する側面部６５ｂとを有する。よって、前記突起６１ｂが前記穴７１ａと嵌合して前記感光体ドラム１を回転するための駆動力を前記装置本体１００Ａから受ける際に、前記球面部７０ａ２の先端と前記底部６５ａとを当接し、及び、前記球面部７０ａ２と前記側面部６５ｂとを当接する。尚、本実施形態によれば、前記側面部６５ｂは、前記底部６５ａに対して、略直角に設けられている。より詳細には、前記穴７１ａと前記突起６１ｂとが嵌合した状態で、前記球面部７０ａ２の先端（頂点）と前記底部６５ａとが当接する（図７において、当接点６５ａ１）。前記球面部７０ａ２の先端（頂点）は、感光体ドラム１の軸線と実質的に同軸線上で前記底部６５ａと接触する。また、前記球面部７０ａ２の側面と前記側面部６５ｂとが当接する（図７において、当接点６１ａ２）。この際、前記球面部７０ａ２は、感光体ドラム１の軸線と実質的に同軸線上で接触する。そして前記駆動ギア７１が回転する。これによって、前記突起が６１ｂが前記穴７１ａの方向へ引き込み力（スラスト力）を受けた状態で、前記駆動ギア７１の回転力を前記穴７１ａと前記突起６１ｂとを介して前記感光体ドラム１に伝達する。この際に、前記溝６５と前記球状部７０ａとが嵌合する。そして、前記引き込み力（スラスト力）によって、前記底部６５ａが前記球面部７０ａ２に押圧する。これによって、前記底部６５ａと前記球面部７０ａ２がより確実に当接する。また、これによって、前記球面部７０ａ２と側面部６５ｂとがより確実に当接する。尚、前記溝６５は、軸線方向と交差する断面が円形である。即ち、前記溝６５は、円柱形状である。そして、前記溝６５の内径と前記球状部７０ａの外径は略同じ大きさである。従って両者は嵌合する。尚、略同じ大きさとした理由は、前記球状部７０ａが前記溝６５内へ必ず進入するように、前記球状部７０ａの外径を前記溝６５の内径よりも僅かに小さくしているからである。これは、製造公差を考慮したものである。
また、前記溝６５は前記軸線と同軸線上に設けられている。そして、前記球面部７０ａ2は、前記軸線と実質的に同軸線上で前記側面部６５ｂと接触する。また、前記球面部７０ａ2は、前記底部６５ａの平面部分でもって、前記底部６５ａと接触する。

前記球面部７０ａ２と前記底部６５ａとが、感光体ドラム１の長手方向、即ち、前記軸線方向（スラスト方向）において当接する。これにより、前記装置本体１００Ａに対する前記感光体ドラム１の前記長手方向（スラスト方向）の位置が決められる。また、前記球状部７０ａの側面と前記側面部６５ｂとが、感光体ドラム１の長手方向と直交する方向において当接する。これにより、前記装置本体１００Ａに対する前記感光体ドラム１の長手方向と直交する方向の位置決めが行われる。即ち、前記感光体ドラム１の前記装置本体１００Ａに対するラジアル方向（ドラム半径方向）の位置が決まる。また、前記感光体ドラム１の長手方向においては、前記溝６５は、前記球状部７０ａと重なった位置に設けられている。よって、前記長手方向の寸法を短くすることができる。

また、図７に示すように、本実施形態において、前記穴７１ａはねじれており、前記断面が略三角形である。より好ましくは、略正三角形である。また、前記突起６１ｂはねじれており、その形状は、略三角柱形状である。より好ましくは、略正三角柱である。尚、前記穴７１ａの断面が略正三角形であり、また、前記突起６１ｂの形状が略正三角柱である場合には、前記穴７１ａと前記突起６１ｂとが実質的に調芯する精度が向上する。即ち、前記駆動ギア７１と前記感光体ドラム１とが実質的に調芯する精度が向上する。

なお、本実施形態では、前記穴７１ａの形状として、断面が略三角形のねじれた穴を例示した。また、前記突起６１ｂの形状として、ねじれた三角柱形状の突起を例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。前記穴は、断面が複数の角部を有する非円形のねじれた穴であればその他の形状であっても良い。同様に、前記突起は、断面が複数の角部を有する非円形のねじれた突起であればその他の形状であっても良い。前記断面が複数の角部を有する非円形のねじれた穴と嵌合する、断面が複数の角部を有する非円形のねじれた突起であればその他の構成であっても良い。すなわち、前記穴と前記突起とが嵌合した状態で前記駆動ギアが回転することによって、前記突起と前記穴とが実質的に調芯する。そして、前記突起が前記穴の方向へ引き込み力を受けた状態で、感光体ドラムが装置本体から駆動力を受ける構成であれば、前記穴及び突起の形状は前記形状に限定されるものではない。

図６、及び、図８に示す通り、前記駆動ギア７１の軸部７１ｄの外径Ｘは、装置本体１００Ａに設けられた支持枠体（支持部材）７４の有する穴部７４ａの内径Ｙに対して小さく（Ｘ＜Ｙ）設定している（図６、図８）。従って、穴部７４ａの内径Ｙ内で、前記軸部７１ｄは、ラジアル方向（半径方向）に可動である。そして、前記感光体ドラム１と駆動ギア７１とを結合した状態、即ち、前記穴７１ａと前記突起６１ｂとが嵌合した状態では、駆動ギア７１と前記支持枠体７４とは当接しない。即ち、前記軸部７１ｄと前記穴７４ａの内面とは接触しない。よって、駆動ギア７１は円滑に回転する。尚、前記穴７１ａと前記突起６１ｂとが嵌合していない場合には、前記軸部７１ｄは前記穴７４ａの内面に接触している。即ち、前記軸部７１ｄは前記支持枠体７４によって支持される。また、感光体ドラム１から離れている方の駆動ギア７１の位置決め部７１ｃは、軸受７３を介して装置本体１００Ａに設けられた支持枠体７２に支持されている。即ち、装置本体１００Ａに対して摺動可能に、また、必要最小な隙間で支持枠体７２に支持される。従って、前記駆動ギア７１は、前記回転駆動力の伝達が行われる際に、前記感光体ドラム１に対してラジアル方向（半径方向）が位置決めされる。即ち、前記駆動ギア７１は前記感光体ドラム１にならって、前記ラジアル方向の位置が決まる。尚、前述した通り、感光体ドラム１の両端はカートリッジ枠体に設けられた軸受３０，３１によって支持されている。従って、感光体ドラム１のラジアル方向（半径方向）は、位置決めされている。これによって、装置本体１００Ａに設けられた駆動軸７０と感光体ドラム１の軸線は同軸線上に位置決めされる。尚、駆動軸７０は、前記駆動ギア７１に一体に取り付けられている。そして、前記駆動軸７０、及び、前記駆動ギア７１は、前記軸線方向に対しては固定に、前記軸受７３に取り付けられている。これに対して、前記感光体ドラム１は、前記軸線方向に対して可動に、前記軸受３０，３１支持されている。

このようにして感光体ドラム１と駆動ギア７１とを同軸線上に位置決めしても、前記駆動軸７０の軸線が感光体ドラム１の軸線に対して微小に傾くことがある。これは、それぞれを支持する組立部品の部品公差が有るからである。尚、この傾き量を偏角θと呼ぶ。図７に示すように、本実施形態では、前記球状部７０ａと前記溝６５の底部６５ａとを当接して位置決めする。従って、前記突起６１ｂの先端面６１ｂ１と前記穴７１ａの底面７０ａ１との間に隙間Ｕが確保される。本実施形態によれば、これにより例え偏角θが発生した場合であっても、前記突起６１ｂの先端面６１ｂ１と前記穴７１ａの底面７０ａ１との間に常に隙間Ｕが確保される（図７参照）。そのため、前記球面部７０ａ２の頂点が必ず前記底部６５ａと接触する。従って、駆動ギア７１（駆動軸７０）の軸線が感光体ドラム１の軸線に対して傾くことが発生したとしても、感光体ドラム１の回転変動を抑制することができる。即ち、本実施形態の場合には、偏角θが発生したとしても、感光体ドラム１に回転ムラが発生しない。これは、前記感光体ドラム１の軸線部分でもって、前記球面部７０ａ２の先端（頂点）が前記底面６５ａに常に接触するからである。即ち、例え偏角θが発生したとしても、前記感光体ドラム１の軸線部分において、前記球面部７０ａ２の先端（頂点）が前記底面６５ａに接触するからである。従って、各カートリッジ７が有する感光体ドラム１の回転変動を抑制することができるので、フルカラー画像を形成する際に、色ずれが発生するのを抑制することができる。

尚、７１ｂはギア部であり、具体的にははす歯ギアである。

上述したように、本実施形態によれば、突起６１ｂと穴７１ａとが嵌合して駆動力を伝達する際に発生する、穴７１ａが突起６１ｂを引き込む力によって、感光体ドラム１の軸線方向を装置本体１００Ａに対して位置決めすることができる。また、前記球状部７０ａと、前記溝６５の底部６５ａとを当接させることで、感光体ドラム１の軸線に対して駆動ギア７１の軸線が傾むいたとしても、感光体ドラム１の回転変動（回転ムラ）を抑えることができる。その結果、各カートリッジ７が有する感光体ドラム１の回転差が発生することを抑制することができる。従って、精度良く感光体ドラム１の回転を制御できる。よって、感光体ドラム１の回転ムラによる色ずれを最小限に抑えることができ、より高画質のカラー画像を得ることができる。

ここで、図１０を用いて、本発明を適用した前述実施例と、比較実施例の場合の効果の比較結果を示す。図１０は、本発明を適用した実施例の感光体ドラムの回転ムラと、比較例の感光体ドラムの回転ムラとを比較するための測定データを示したものである。比較実施例は、感光体ドラムの前記長手方向の位置決めを、本体に設けられた穴の底面としての平面と、カートリッジに設けられた突起の先端面としての平面とを当接させて行う構成である。比較実施例では、このような構成において、前記偏角を０．３度として実験を行った。一方、本発明を適用した前述実施例において、同様に前記偏角を０．３度として実験を行った。図１０（ａ）は、本発明を適用した前述実施例の場合の感光体ドラムの回転変動（回転ムラ）を示す。又、図１０（ｂ）は、前述比較実施例の場合の感光体ドラムの回転変動（回転ムラ）を示す。縦軸に回転変動量、横軸に時間を示す。この図から理解されるように、図１０（ａ）に示す本発明を適用した前述実施例の場合の方が、図１０（ｂ）に示す比較実施例の場合と比べて、時間当り（ドラム１周期当り）の回転変動量が少ない。

即ち、本発明を適用した実施例の場合には、偏角が発生したとしても、感光体ドラムに回転ムラが発生しない。これは、前記感光体ドラムの軸線部分でもって、前記球面部の先端（頂点）が前記底面に常に接触するからである。即ち、例え偏角が発生したとしても、前記感光体ドラムの軸線部分において、前記球面部の先端（頂点）が前記底面に接触するからである。

尚、この測定時には、感光体ドラムの回転トルクを３ｋｇｆ・ｃｍとした。これは、実際のカートリッジの場合と同様のトルクとするためである。

次に、図８を用いて、球状部７０ａを介して、感光体ドラム１を装置本体１００Ａに接地する構成について説明する。即ち、装置本体１００Ａとの間で、感光体ドラム１のアースを行う構成について説明する。その他の構成については、前述した構成と同じであり、説明を援用する。

前記駆動軸７０及び球状部７０ａを導電性とする。そして、図８に示すように、前記駆動軸７０の後端に接点部材７７を接触している。また、前記接点部材７７の一端を前記支持枠体７２に取り付けている。ここで、前記接点部材７７及び前記支持枠体７２は、板金製であって、導電性である。従って、球状部７０、駆動軸７０ａ、接点部材７７、及び、支持枠体７２は、電気的に接続している。また、本実施形態によれば、前記溝６５の底部６５ａ（図８参照）には、前記感光体ドラム１の導電性シリンダー６３と電気的に接続した前記底部としての導電性アース板金（アース電気接点）７６が設けられている。即ち、前記溝６５の内側には、前記底部としての、前記シリンダー６３と電気的に接続したアース電気接点としてのアース板金７６であって、前記突起６１ｂが前記穴７１ａと嵌合して前記感光体ドラム1を回転するための駆動力を前記装置本体１００Ａから受ける際に、前記引き込み力によって前記球状部７０ａに押圧するアース板金７６が設けられている。そして、このアース板金７６は、カートリッジ７が装置本体１００Ａに装着された際に、前記球面部７０ａ２の先端と接触する。尚、前記先端が接触する、前記底部としての前記板金７６の部分は平面である。従って、突起６１ｂと穴７１ａとが嵌合して回転力が感光体ドラム１に伝達される際に、感光対ドラム１は、アース板金７６、球状部７０、駆動軸７０ａ、接点部材７７、及び、支持枠体７２を介して、装置本体１００Ａと電気的に接続される。この際に、前記引き込み力によって、前記アース板金７６が前記球状部７０に押圧される。従って、両者の電気的接続が確実に行われる。又、前記アース板金が有する弾性力によって、両者が弾性的に接続する。これによっても、両者の電気的接続が確実に行われる。したがって、感光体ドラム１のアースが確実に行われる。

このように構成にすることで、感光体ドラム１と感光体ドラム１の駆動軸７０との電気的接続部、即ち、アース板金７６と球状部７０とが接触している部分は摺動ではなく、固定にすることができる。これは、感光体ドラム１と駆動軸７０ａとが一体に回転する為である。そのため、装置本体に１００Ａに対して着脱するカートリッジ７と装置本体１００Ａとの電気的接続の安定性を実現した。

また、回転駆動力伝達時に生じる、穴７１ａが突起６１ｂを引き込む力を、前記球状部７０ａと前記アース板金７６との接点圧としている。そのため、接点のへたりを懸念する必要がない。また、回転駆動力の伝達が行われているときのみ前記接点圧がかかる。そして、前記駆動力の伝達を行なっていない状態（駆動力の伝達オフ時）においては前記引き込み力は発生せず（引き込み力オフ時）、また、前記駆動力の伝達を行う状態（駆動力の伝達オン時）においては前記引き込み力が発生する（引き込み力オン時）。この引き込み力のオン、オフの切り替えにより発生する、感光体ドラム１の前記軸線方向の微少変位により、球状部７０ａとアース板金７６との接点部でワイピング効果を得ることができる。

また、図５に示すように、前記溝６５は軸線方向と交差する断面が円形である。前記溝６５の断面を円形にすることによって、凹部の領域を最小限にすることができる。よって、前記突起６１ｂの強度を維持しつつ、前記突起６１ｂの大きさを小さくすることができる。従って、前記突起６１ｂが嵌合する前記穴７１ａの大きさも小さくすることができる。すなわち、カートリッジ７と装置本体１００Ａの小型化を実現することができる。

本発明に係るカラー画像形成装置の一例を示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す断面図 本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す斜視図 本発明の一実施例に係る、画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着する状態を示す斜視図 （ａ）はドラムフランジ部材及び駆動ギアの斜視図、（ｂ）はドラムフランジ部材の正面図 本発明のドラム駆動伝達機構の一例を示す断面図 本発明のドラム駆動伝達機構の一例を示す断面図 本発明のドラム駆動伝達機構の一例を示す断面図 本発明のドラム駆動伝達機構の一例を示す斜視図 本発明を適用した実施例と従来例の、感光体ドラムの回転ムラを比較するための測定データを示す説明図

符号の説明

１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ） …感光体ドラム（電子写真感光体ドラム）
２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ） …帯電ローラ（帯電手段）
４（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ） …現像ユニット（現像手段）
７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ） …プロセスカートリッジ
３０，３１ …軸受
４０ …現像ローラ
４５ａ，４５ｂ …現像枠体
５０（５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ） …クリーナユニット（クリーニング手段）
５１ …クリーニング枠体
６０ …クリーニングブレード
６１，６２ …フランジ部材
６５ …溝（凹部）
６５ａ …底部
６５ｂ …側面部
６１ｂ …突起
６３ …シリンダー
７０ …駆動軸
７０ａ …球状部
７０ａ２ …球面部
７１ …駆動ギア（装置本体ギア）
７１ａ …穴
７６ …アース板金（アース電気接点）
１００ …電子写真画像形成装置
１００Ａ・・・電子写真画像形成装置本体

Claims (11)

1. モータと、前記モータの駆動力を伝達するための装置本体ギアと、前記装置本体ギアの中央部に設けられた、装置本体ギアと一体に回転する断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた穴と、を、を有して、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに用いられる電子写真感光体ドラムであって、
   （ａ）周面に感光層を有するシリンダーと、
   （ｂ）前記シリンダーの長手方向の一端に設けられた突起であって、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に前記装置本体に設けられた前記穴と嵌合して、前記装置本体から駆動力の伝達を受けるための断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた突起と、
   前記突起の中央部に設けられた凹部であって、前記穴と前記突起とが嵌合した状態で前記装置本体ギアが回転することによって、前記突起が前記穴の方向へ引き込み力を受けた際に、前記穴の中央部に設けられた球面部の先端と当接する底部と、前記球面部と当接する側面部と、を有する凹部と、
   を有し、
   前記装置本体に装着された際であって、前記突起が前記穴と嵌合して前記電子写真感光体ドラムを回転するための駆動力を前記装置本体から受ける際に、前記球面部の先端と前記底部とを当接し、及び、前記球面部と前記側面部とを当接することを特徴とする電子写真感光体ドラム。
2. 前記球状部は導電性で前記装置本体と電気的に接続している、そして、前記凹部の内側には、前記底部としての、前記シリンダーと電気的に接続したアース電気接点であって、前記突起が前記穴と嵌合して前記電子写真感光体ドラムを回転するための駆動力を前記装置本体から受ける際に前記引き込み力によって前記球状部に押圧するアース電気接点が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体ドラム。
3. 前記凹部は、断面が円形であることを特徴とする特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子写真感光体ドラム。
4. 前記球面部はその先端が前記底部の平面部分と接触することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子写真感光体ドラム。
5. モータと、前記モータの駆動力を伝達するための装置本体ギアと、前記装置本体ギアの中央部に設けられた、装置本体ギアと一体に回転する断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた穴と、を、を有して、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
   （ａ）電子写真感光体ドラムと、
   （ｂ）前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、
   （ｃ）前記電子写真感光体ドラムの長手方向の一端に設けられた突起であって、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に前記装置本体に設けられた前記穴と嵌合して、前記装置本体から駆動力の伝達を受けるための断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた突起と、
   前記突起の中央部に設けられた凹部であって、前記穴と前記突起とが嵌合した状態で前記装置本体ギアが回転することによって、前記突起が前記穴の方向へ引き込み力を受けた際に、前記穴の中央部に設けられた球面部の先端と当接する底部と、前記球面部と当接する、前記底部と略直交する側面部と、を有する凹部と、
   を有し、
   前記装置本体に装着された際であって、前記突起が前記穴と嵌合して前記電子写真感光体ドラムを回転するための駆動力を前記装置本体から受ける際に、前記球面部の先端と前記底部とを当接し、及び、前記球面部と前記側面部とを当接することを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 前記球状部は導電性で前記装置本体と電気的に接続している、そして、前記凹部の内側には、前記底部としての、前記電子写真感光体ドラムガ有するシリンダーと電気的に接続したアース電気接点であって、前記突起が前記穴と嵌合して前記電子写真感光体ドラムを回転するための駆動力を前記装置本体から受ける際に前記引き込み力によって前記球状部に押圧するアース電気接点が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記凹部は、断面が円形であることを特徴とする特徴とする請求項５または請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
8. 前記球面部はその先端が前記底部の平面部分と接触することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
9. プロセスカートリッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
   （ａ）モータと、
   （ｂ）前記モータからの駆動力を伝達するための装置本体ギアと、
   （ｃ）前記装置本体ギアの中央部に設けられた、前記装置本体ギアと一体に回転する断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた穴と、
   （ｄ）前記穴の中央部に設けられた球状部と、
   （ｅ）電子写真感光体ドラムと、
   前記電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、
   前記電子写真感光体ドラムの長手方向の一端に設けられた突起であって、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際に前記穴と嵌合して、前記装置本体から駆動力の伝達を受けるための断面が複数個の角部を有する非円形のねじれた突起と、
   前記突起の中央部に設けられた凹部であって、前記穴と前記突起とが嵌合した状態で前記装置本体ギアが回転することによって、前記穴が前記突起の方向へ引き込み力を受けた際に、前記球面部の先端と当接する底部と、前記球面部と当接する、前記底部と略直交する側面部と、を有する凹部と、
   を有する前記プロセスカートリッジであって、装着手段に取り外し可能に装着されている前記プロセスカートリッジと、
   （ｆ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   を有し、
   前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着された際であって、前記突起が前記穴と嵌合して前記電子写真感光体ドラムを回転するための駆動力を前記装置本体から受ける際に、前記球面部の先端と前記底部とを当接し、及び、前記球面部と前記側面部とを当接することを特徴とする電子写真画像形成装置。
10. 前記球状部は導電性で前記装置本体と電気的に接続しており、
    前記底部には、前記電子写真感光体ドラムが有するシリンダーと電気的に接続したアース電気接点であって、前記突起が前記穴と嵌合して前記電子写真感光体ドラムを回転するための駆動力を前記装置本体から受ける際に前記引き込み力によって前記球状部に押圧するアース電気接点が前記プロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする請求項９に記載の電子写真画像形成装置。
11. 前記電子写真画像形成装置は、前記プロセスカートリッジを複数個装着してフルカラー画像を形成するフルカラー電子写真画像形成装置である請求項９または請求項１０に記載の電子写真画像形成装置。

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